[发明专利]合金粉末、Fe基纳米结晶合金粉末和磁芯

说明书

本发明提供一种具有合金组成：Fesubgt;100－a－b－c－d－e－f/subgt;Cusubgt;a/subgt;Sisubgt;b/subgt;Bsubgt;c/subgt;Crsubgt;d/subgt;Snsubgt;e/subgt;Csubgt;f/subgt;(其中，a、b、c、d、e和f以原子％计，满足0.80≤a≤1.80、2.00≤b≤10.00、11.00≤c≤17.00、0.10≤d≤2.00、0.01≤e≤1.50和0.10≤f≤0.40。)的合金粉末。

技术领域

本发明涉及合金粉末、Fe基纳米结晶合金粉末和磁芯。

背景技术

FeCuNbSiB系合金为代表的Fe基纳米结晶合金由于具有低损失且高导磁率这样优异的磁特性，所以特别是作为在高频区域的磁性部件被使用。

上述Fe基纳米结晶合金是将合金熔液利用单辊法等急速冷却凝固得到非晶态合金薄带后，成型为磁芯等的形状，利用包括磁场中的热处理使纳米结晶粒析出，由此能够得到上述优异的磁特性(例如，参照日本特公平4－4393号)。

由于通过上述单辊法得到的合金的形态为薄带，所以能够制作的磁芯的形状的自由度受到限制。也就是说，将合金薄带切成相当于所期望的磁芯的高度的宽度，将合金薄带卷绕成型为所期望的内径和外径，因此其形状被限定在环状形状、赛道形状等。

另一方面，一直以来都有对于各种磁芯形状的需求。因此，只要能够将合金以粉末状态生产，通过利用压制、挤出等成型方法，能够比较容易地成型、制作各种形状的磁芯。

使用粉末状的磁性材料时，能够得到各种形状的磁芯，因此将含有上述FeCuNbSiB系的Fe基纳米结晶合金用Fe基合金熔液急冷凝固而得到非结晶合金粉末的探讨正在进行。

例如，作为将上述Fe基纳米结晶合金用的合金熔液急冷凝固而得到粉末的方法，已知有高速旋转水流雾化法(参照日本特开2017－95773号)和水雾化法。另外，在日本特开2014－136807号中公开了向熔融金属喷出火焰喷射的方法(以下又称喷射雾化法。)。

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在将熔液利用高速旋转水流雾化法等急冷凝固而得到非结晶合金粉末时，与通过单辊法得到合金薄带的情况相比，存在以下这样的课题。

(a)在通过单辊法得到的合金薄带中，合金熔液与冷却的铜合金直接接触而被急冷凝固，与此相对，在水雾化法等中，合金熔液的颗粒因与水接触时产生的水蒸气覆膜，阻碍了从合金向水的热传导，限制了冷却速度。

作为减少上述阻碍原因的方法，可以列举供给高速水流而抑制水蒸气覆膜的形成的高速旋转水流雾化法。然而，即使使用高速旋转水流雾化法等的抑制水蒸气覆膜的形成的方法，也不能够从原理上避免水蒸气覆膜的产生，因此，与单辊法相比，依然存在冷却速度受到限制的倾向。

(b)在通过单辊法得到的合金薄带中，通过将合金薄带的厚度控制在20μm左右，容易再现性良好地将冷却速度维持为一定，与此相对，在高速旋转水流雾化法等中，在合金熔液的颗粒制作工序中难以进行粒径的控制，颗粒的大小发生波动，因此存在小的颗粒的冷却速度快、大的颗粒(特别是其内部)的冷却速度变慢的倾向。也就是说，小的颗粒中容易得到急冷凝固后非晶相、或者非晶相与微细结晶相((Fe－Si)bcc相)的混合相，但在大的颗粒中有在急冷凝固后使磁特性劣化的Fe₂B的结晶容易析出的倾向。在含有较多在急冷凝固后使磁特性劣化的Fe₂B的结晶的合金粉末中，即使在热处理后也存在Fe₂B的结晶，得不到作为优异磁特性之一的低铁损。

而且，关于磁性合金粉末，还可以举出以下的课题。